分布式電力監察中現場總線的運用范文

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現場總線是計算機、通信、控制三種技術的集成，是應用于工控領域的數字通信網絡.現場總線技術應用于電力監測方面，可構成高性能分布式電力監測系統，相對于傳統的4一20mA模擬信號傳送方式或主從式串行通信方式，在性能和成本方面，有著明顯的優勢.

1分布式電力監測系統對通信網絡的要求

對于分布式電力監測系統，聯系各個智能裝置的通信網絡是整個系統的關鍵，通信網絡的選擇將直接影響系統的安全性、實時性、可靠性.(1)可靠性和安全性由于電力供應的連續性和重要性，通信網絡的可靠性和安全性應是第一位的.(2)良好的實時性由于電力系統中故障保護、開關變位、遙控返校等信息要快速傳遞，所以網絡應具有良好的實時性。(3)良好的環境適應性能適應變電站的強電磁干擾和電磁污染.

2現場總線CANBUS的特點

CAN總線是英文ControlAre。Net的縮寫，該網絡最初是為汽車電子系統開發的，專為強干擾環境下實時監控系統使用，具有許多其他網絡無可比擬的優點，得到了廣泛的應用.現INTEL、PHILIPS、MOTOROLA等公司都有支持CAN網絡的產品投放市場.

2.1多主工作方式

CANBUS可以多主方式工作，網上任意一個節點均可以在任意時刻主動地向網絡上的其他節點發送信息，而不分主從，通信方式靈活.利用這一特點可方便地構成多機備份系統.

2.2沖突避免(CA)技術

CANBUS采用沖突避免技術，既一旦發現沖撞，優先級低的節點主動停止發送，優先級高的節點可不受影響地繼續傳輸數據，大大節省了總線沖突裁決時間.這一點對保證重要數據的實時性有重大意義.例如:變電站中開關變位、事故跳閘、遙控返校等信息需要立即發送，可以占有較高優先級.CANBUS網絡節點具有128個優先級.

2.3強有力的錯誤控制及錯誤盆發功能

采用CRC校驗方式，每幀數據不可檢查的錯誤小于10一”，具有很高的可靠性.CAN節點在錯誤嚴重的情況下，具有自動關閉總線的功能，切斷它與總線的聯系，以使總線上的其他操作不受影響。

2.4通信距離

通信距離長，CANBUS的最大通信距離為10km.

2.5通信速率通信速率高，CANBUS的最大通信速率為IMb/s.

3分布式電力監測系統的結構及應用

分布式電力監測系統由CANBUS網絡、現場智能儀表、上位監控軟件構成，以下結合廣州港新沙機械化糧庫電力監測系統的實例進行分析。廣州港新沙機械化糧庫電力監測系統結構如圖1所示。

3.1新沙糧庫電力監測系統概況

廣州港新沙機械化糧庫是國家“九五”重點建設項目，糧庫工作塔安裝的斗提取料機生產能力為5。。t/h，它的配套低壓電機容量為132kw，這在低壓電機中屬大容量電機.同時應用場合為糧食提升，有空載、重載、負載變化等工況，甚至有重載啟動等特殊工況.在這些工況下，為保證電機的正常工作，需要實時監測電機的工作狀態，因此我們設計安裝了基于CAN現場總線的電力監測系統.本電力監測系統的設備分布于綜合樓八層的中央控制室和樓房倉二層低壓電氣室，兩地電纜距離220m，其中監控計算機安裝于中央控制室，電力監測智能儀表安裝于低壓室低壓電器柜附近的電力監測柜，兩部分通過屏蔽雙紋線通信。監控計算機上配t組態監控軟件，可直觀的顯示各被監測電機的工作情況，并作詳細記錄.

3.2CANBUS網絡

CANBUS網絡由分布于現場、控制室的各個節點和網絡通信介質組成。3.么1網絡拓撲結構系統采用的CAN-BUS網絡為二線總線制串行網絡，上位監控計算機采用雙機冗余熱備方式，當主機出現故障時，自動切換至從機，實現不間斷監控.各現場節點按需要設置于變電所或機側，通過網絡通信線串行連接，可任意增加或刪除節點.網絡通信距離可延伸至10km，網絡上的節點可達到110個，當需要監測更多的節點時，可通過加設網絡控制器增加網段數來實現.3.2.2節點現場的節點具體為智能電力監測儀表內的智能CAN通信接口卡，控制室的節點具體為插入監控計算機的智能CAN通信接口卡。智能CAN通信接口卡由CPU、雙口RAM、CAN總線控制器、CAN總線收發器組成，可獨立地完成通信工作.智能CAN通信接口卡實現的功能為和主CPU交換數據，實現CAN協議規范，完成物理電平轉換.

3.2.3網絡介質

網絡介質為屏蔽雙絞線，網絡兩端安裝終端匹配電阻，每個節點配置TVP瞬變電壓抑制二極管，可有效地抑制串入網絡線的浪涌脈沖，防止瞬變電壓損壞CAN接口器件，使網絡穩定運行于電磁干擾強的變電站環境或露天長距離傳輸環境.

3.3現場電力監測智能儀表

電力監測智能儀表的型號為Aucutech一100，具有CANBUS通信接口，安裝在變電所開關柜、MCC柜內，監測一回輸電線路，完成PT、CT信號的采集，并進行電量的運算和顯示，通過掛接開關量輸入/輸出模塊和模擬量輸入模塊，可實現遙測和遙控功能.

3.4上位監控軟件

監控計算機硬件為奔騰級PC機，內插智能CAN通信接口卡，采用wIN95操作系統.監控軟件由通信監控軟件和電力監控組態軟件組成。

3.4.1通信監控軟件

通信監控軟件的功能為完成網絡通信的收發和監控，軟件設計為開放式結構，可通過DDE服務程序和流行的人機界面軟件(如INTOUCH、FIX)動態雙向交換數據.

3.4.2電力監控組態軟件

電力監控組態軟件為運行于中文wINI力WSgs環境下的實時監控軟件，選用C語言編程，采用圖形界面，顯示系統狀態，保存實時和歷史數據，提供報表打印功能。4結束語在電力監測領域中，應用CAN現場總線組成分布式實時監測系統，可實現電力數據的集中管理，故障報警的實時處理，生產能耗的統計記錄.為變電所的安全運行提供了必要的保證，縮短了故障處理時間，為科學管理生產能耗提供了依據。同時還可以減輕維護人員的勞動強度，減少變電所值班人員，提高全員的技術和管理水平.